WO2016163226A1 - 異方性導電フィルム、及び接続方法 - Google Patents

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WO2016163226A1
WO2016163226A1 PCT/JP2016/059013 JP2016059013W WO2016163226A1 WO 2016163226 A1 WO2016163226 A1 WO 2016163226A1 JP 2016059013 W JP2016059013 W JP 2016059013W WO 2016163226 A1 WO2016163226 A1 WO 2016163226A1
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WO
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curing agent
active energy
containing layer
resin
anisotropic conductive
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PCT/JP2016/059013
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山本 潤
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デクセリアルズ株式会社
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    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J7/00Adhesives in the form of films or foils
    • C09J7/20Adhesives in the form of films or foils characterised by their carriers
    • C09J7/22Plastics; Metallised plastics
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B1/00Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B5/00Non-insulated conductors or conductive bodies characterised by their form
    • H01B5/14Non-insulated conductors or conductive bodies characterised by their form comprising conductive layers or films on insulating-supports
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R11/00Individual connecting elements providing two or more spaced connecting locations for conductive members which are, or may be, thereby interconnected, e.g. end pieces for wires or cables supported by the wire or cable and having means for facilitating electrical connection to some other wire, terminal, or conductive member, blocks of binding posts
    • H01R11/01Individual connecting elements providing two or more spaced connecting locations for conductive members which are, or may be, thereby interconnected, e.g. end pieces for wires or cables supported by the wire or cable and having means for facilitating electrical connection to some other wire, terminal, or conductive member, blocks of binding posts characterised by the form or arrangement of the conductive interconnection between the connecting locations
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R43/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors

Definitions

  • the present invention relates to an anisotropic conductive film and a connection method using the anisotropic conductive film.
  • a tape-shaped connection material for example, anisotropic conductive film (ACF)
  • ACF anisotropic conductive film
  • This anisotropic conductive film is used, for example, to connect a flexible printed circuit board (FPC) or IC chip terminal (electrode) and an ITO (Indium Tin Oxide) electrode formed on the glass substrate of the LCD panel. As described above, it is used when various electrodes are bonded and electrically connected.
  • FPC flexible printed circuit board
  • IC chip terminal electrode
  • ITO Indium Tin Oxide
  • the conductive component used for the anisotropic conductive film is often spherical and has a size of several ⁇ m or more.
  • anisotropic conductive film is used to connect electrodes having a small inter-electrode pitch that has been miniaturized and integrated, there is a problem that insulation resistance between adjacent electrodes cannot be sufficiently obtained.
  • a technique for reducing the risk of short-circuiting has been proposed by using conductive particles that are insulation-coated with a resin.
  • the resin used for the insulating coat include a thermoplastic resin and a thermosetting resin.
  • JP-A-6-96620 Japanese Patent Laid-Open No. 11-306861
  • an object of the present invention is to provide an anisotropic conductive film capable of achieving both short-circuit prevention between adjacent electrodes and conduction between counter electrodes, and a connection method using the anisotropic conductive film.
  • Means for solving the problems are as follows. That is, ⁇ 1> conductive particle-containing layer containing particles, thermosetting resin, and curing agent; An insulating adhesive layer containing a thermosetting resin and a curing agent; and Have The particles in the conductive particle-containing layer have an insulating film containing a conductive core material and a photoacid generator that generates an acid by active energy rays of a predetermined wavelength on the surface of the conductive core material.
  • the thermosetting resin in the conductive particle-containing layer contains a curable resin that is cured by the acid
  • the curing agent in the conductive particle-containing layer is a curing agent that is not activated by active energy rays of the predetermined wavelength
  • the curing agent in the insulating adhesive layer is a curing agent that is not activated by the active energy ray of the predetermined wavelength. It is an anisotropic conductive film characterized by the above-mentioned. ⁇ 2> The anisotropic conductive film according to ⁇ 1>, wherein an average thickness of the conductive particle-containing layer is less than an average thickness of the insulating adhesive layer.
  • the curing agent in the conductive particle-containing layer is a cationic curing agent
  • the curing agent in the insulating adhesive layer is a cationic curing agent
  • the anisotropic conductive film according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 2>.
  • a connection method for connecting the wiring of a wiring board having a substrate that transmits active energy rays and a wiring that does not transmit the active energy rays, and a terminal of an electronic component A first disposing step of disposing the anisotropic conductive film according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 3> on the wiring of the wiring substrate; A second disposing step of disposing the electronic component on the anisotropic conductive film so that the terminal of the electronic component is in contact with the anisotropic conductive film; An active energy ray irradiating step of irradiating the anisotropic conductive film with the active energy ray from the wiring board side; A heating and pressing step of heating and pressing the electronic component with a heating and pressing member,
  • the active energy ray is an active energy ray including a predetermined wavelength at which the photoacid generator generates an acid.
  • connection method characterized by this.
  • Temporary fixing in which the second disposing step heats and presses the anisotropic conductive film at a temperature lower than the curing temperature of the thermosetting resin of the conductive particle-containing layer and at a curing temperature of ⁇ 10 ° C. or higher.
  • the connection method according to ⁇ 4> including processing.
  • the conventional problems can be solved, the object can be achieved, and the anisotropic conductive film capable of achieving both prevention of short-circuit between adjacent electrodes and conduction between counter electrodes, and the different A connection method using an anisotropic conductive film can be provided.
  • FIG. 1A is a schematic diagram for explaining a first arrangement step in an example of the connection method of the present invention.
  • FIG. 1B is a schematic diagram for explaining a second arrangement step in an example of the connection method of the present invention.
  • FIG. 1C is a schematic diagram for explaining an active energy ray irradiation step in an example of the connection method of the present invention.
  • FIG. 1D is a schematic diagram for explaining a heating and pressing step in an example of the connection method of the present invention.
  • the anisotropic conductive film of the present invention has a conductive particle-containing layer and an insulating adhesive layer, and further contains other components as necessary.
  • the conductive particle-containing layer contains at least particles, a thermosetting resin, and a curing agent, and further contains other components as necessary.
  • the particles include a conductive core material and an insulating film, and further include other components as necessary.
  • the insulating film is formed on the surface of the conductive core material.
  • metal particle there is no restriction
  • the metal-coated resin particles are not particularly limited as long as the surfaces of the resin particles are coated with metal, and can be appropriately selected according to the purpose.
  • the surface of the resin particles is nickel, copper, gold And particles coated with at least any one metal of palladium.
  • the material of the resin particles is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, styrene-divinylbenzene copolymer, benzoguanamine resin, cross-linked polystyrene resin, acrylic resin, styrene-silica composite resin, etc. Is mentioned.
  • the insulating film contains at least a photoacid generator, and further contains other components as necessary.
  • the insulating film only needs to have an insulating property that does not cause conduction between the particles when a plurality of the particles are in contact with each other in an unpressurized state.
  • the photoacid generator is not particularly limited as long as it is a photoacid generator that generates an acid by an active energy ray having a predetermined wavelength, and can be appropriately selected according to the purpose.
  • the photoacid generator absorbs the active energy ray having the predetermined wavelength to generate an acid.
  • the active energy ray having the predetermined wavelength may be an active energy ray having a single wavelength or an active energy ray having a wavelength band having a plurality of wavelengths.
  • the content of the photoacid generator in the insulating film is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose.
  • the resin is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include acrylic resins and epoxy resins.
  • the resin may be the same type of resin as the thermosetting resin in the conductive particle-containing layer, or may be a different type of resin.
  • the average particle size of the particles is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 1 ⁇ m to 30 ⁇ m, more preferably 2 ⁇ m to 10 ⁇ m, and particularly preferably 3 ⁇ m to 6 ⁇ m.
  • the average particle diameter can be determined, for example, by measuring the particle diameter of 50 particles using a scanning electron microscope (SEM) and arithmetically averaging them.
  • the average particle diameter of the particles is preferably less than the average thickness of the conductive particle-containing layer.
  • the particles can be produced, for example, by coating the conductive core material with a resin composition containing the photoacid generator and the resin.
  • a resin composition containing the photoacid generator and the resin There is no restriction
  • the apparatus capable of forming the insulating film on the surface of the conductive core by the dry method include, for example, Mechanomill (trade name, manufactured by Tokuju Kogakusho Co., Ltd.), Hybridizer (manufactured by Nara Machinery Co., Ltd., trade name: NHS series).
  • the particles can be obtained by treating the conductive core material and the powdered resin composition with the apparatus.
  • thermosetting resin in the conductive particle-containing layer contains at least a curable resin that is cured by the acid (acid generated from the photoacid generator), and further contains other components as necessary. .
  • curable resin examples include an epoxy resin and an oxetane resin.
  • epoxy resin there is no restriction
  • thermosetting resin in the said electroconductive particle content layer there is no restriction
  • the curing agent in the conductive particle-containing layer is not particularly limited as long as it is a curing agent that is not activated by active energy rays having the predetermined wavelength and that cures the thermosetting resin.
  • a cationic curing agent and an anionic curing agent can be used.
  • the curing agent is preferably a cationic curing agent in that it hardly causes inhibition of curing due to the relationship with the acid generated from the photoacid generator.
  • activation in the present invention means that the curing agent generates an active species that cures the thermosetting resin. Since the curing agent does not absorb active energy rays having the predetermined wavelength, the curing agent does not generate active species even when irradiated with the active energy rays having the predetermined wavelength.
  • the cationic curing agent is not particularly limited as long as it is a curing agent that generates cationic species by heat and cationically cures the thermosetting resin, and can be appropriately selected according to the purpose.
  • metal eg, aluminum, titanium, zinc, tin, etc.
  • acetoacetate or diketones examples include chelate-based curing agents.
  • it is preferable to use an arylsulfonium salt-based curing agent because it has excellent reactivity at low temperatures and has a long pot life.
  • arylsulfonium salt-based curing agent examples include those having structures as shown in the following formulas (1) to (4).
  • R a is a hydrogen atom, a COCH 3 group or a COOCH 3 group
  • R b and R c are a hydrogen atom, a halogen atom or a C 1 -C 4 alkyl group, respectively
  • R d Is a hydrogen atom, a CH 3 group, an OCH 3 group or a halogen atom
  • R e is a C 1 -C 4 alkyl group
  • X is SbF 6 , AsF 6 , PF 6 or BF 4 .
  • R f is a hydrogen atom, acetyl group, methoxycarbonyl group, methyl group, epoxycarbonyl group, t-butoxycarbonyl group, benzoyl group, phenoxycarbonyl group, benzyloxycarbonyl group, 9-fluoro group.
  • R g and R h are each a hydrogen atom, a halogen atom or a C 1 -C 4 alkyl group
  • R i and R j are each a hydrogen atom, A methyl group, a methoxy group or a halogen atom
  • X is SbF 6 , AsF 6 , PF 6 or BF 4 .
  • R k is an ethoxy group, a phenyl group, a phenoxy group, a benzyloxy group, a chloromethyl group, a dichloromethyl group, a trichloromethyl group, or a trifluoromethyl group
  • R 1 and R m are respectively A hydrogen atom, a halogen atom or a C 1 -C 4 alkyl group
  • R n is a hydrogen atom, a methyl group, a methoxy group or a halogen atom
  • R o is a C 1 -C 4 alkyl group
  • Is SbF 6 , AsF 6 , PF 6 or BF 4 is an ethoxy group, a phenyl group, a phenoxy group, a benzyloxy group, a chloromethyl group, a dichloromethyl group, a trichloromethyl group, or a trifluoromethyl group
  • R 1 and R m are respectively A hydrogen
  • R p represents a hydrogen atom, acetyl group, methoxycarbonyl group, methyl group, epoxycarbonyl group, t-butoxycarbonyl group, benzoyl group, phenoxycarbonyl group, benzyloxycarbonyl group, 9-fluoro group.
  • R q and R r are each a hydrogen atom, a halogen atom or a C 1 -C 4 alkyl group, and R s and R t are each a methyl group or An ethyl group,
  • X is SbF 6 , AsF 6 , PF 6 or BF 4 ;
  • the cationic curing agent may be a commercial product.
  • the commercially available products include aryldiazonium salts [for example, PP-33 (manufactured by ADEKA)], aryliodonium salts, arylsulfonium salts [for example, FC-509, FC-540 (manufactured by 3M), UVE1014. (Manufactured by GE), UVI-6974, UVI-6970, UVI-6990, UVI-6950 (manufactured by Union Carbide), SP-170, SP-150, CP-66, CP-77, etc.
  • the anionic curing agent is not particularly limited as long as it is a curing agent that anionically cures the thermosetting resin by heat, and can be appropriately selected according to the purpose.
  • imidazole curing agent, polythiol curing agent And amine curing agents for example, imidazole curing agent, polythiol curing agent And amine curing agents.
  • the content of the curing agent in the conductive particle-containing layer is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is 5 parts by mass to 100 parts by mass of the conductive particle-containing layer. 30 parts by mass is preferable, and 10 to 20 parts by mass is more preferable.
  • phenoxy resin unsaturated polyester resin, saturated polyester resin, urethane resin, butadiene resin, polyimide resin, polyamide resin, polyolefin Resin etc.
  • the film forming resin may be used alone or in combination of two or more.
  • phenoxy resin is preferable from the viewpoint of film forming property, processability, and connection reliability.
  • the phenoxy resin include a resin synthesized from bisphenol A and epichlorohydrin.
  • an appropriately synthesized product or a commercially available product may be used.
  • the silane coupling agent is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include an epoxy silane coupling agent, an acrylic silane coupling agent, a thiol silane coupling agent, and an amine silane. A coupling agent etc. are mentioned.
  • the average thickness of the conductive particle-containing layer is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 1 ⁇ m to 30 ⁇ m, more preferably 3 ⁇ m to 10 ⁇ m, and particularly preferably 5 ⁇ m to 8 ⁇ m.
  • the said average thickness is an arithmetic mean value at the time of measuring the thickness of five places of the said electroconductive particle content layer arbitrarily.
  • the average thickness of the conductive particle-containing layer is less than the average thickness of the insulating adhesive layer in terms of highly achieving both short-circuit prevention between adjacent electrodes and conduction between counter electrodes.
  • the difference between the average thickness of the conductive particle-containing layer and the average thickness of the insulating adhesive layer [(average thickness of the insulating adhesive layer) ⁇ (average thickness of the conductive particle-containing layer)] is 2 ⁇ m to 15 ⁇ m. More preferably, 4 ⁇ m to 10 ⁇ m is particularly preferable.
  • the insulating adhesive layer contains at least a thermosetting resin and a curing agent, and further contains other components as necessary.
  • thermosetting resin ⁇ Thermosetting resin
  • an epoxy resin, an acrylic resin, etc. are mentioned.
  • the thermosetting resin is preferably an epoxy resin.
  • Examples of the epoxy resin include the epoxy resin exemplified in the description of the thermosetting resin of the conductive particle-containing layer.
  • the content of the thermosetting resin in the insulating adhesive layer is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is 20 parts by mass to 100 parts by mass of the insulating adhesive layer. 60 parts by mass is preferable, and 30 parts by mass to 50 parts by mass is more preferable.
  • the curing agent in the insulating adhesive layer is not particularly limited as long as it is a curing agent that cures the thermosetting resin, and can be appropriately selected according to the purpose.
  • a cationic curing agent, an anion System curing agents and the like are examples of a curing agent having the same reaction system as that of the curing agent of the conductive particle-containing layer because the curing agent is less likely to cause reaction inhibition.
  • the curing agent in the conductive particle-containing layer is a cationic curing agent
  • the curing agent in the insulating adhesive layer is a cationic curing agent, or in the conductive particle-containing layer
  • the curing agent is an anionic curing agent
  • the curing agent in the insulating adhesive layer is an anionic curing agent.
  • the curing agent in the conductive particle-containing layer is a cationic curing agent
  • the curing agent in the insulating adhesive layer is a cationic curing agent, preventing short circuit between adjacent electrodes.
  • conduction between the counter electrodes are preferable in that they can be highly compatible.
  • the cationic curing agent is not particularly limited as long as it is a curing agent that generates cationic species by heat and cationically cures the thermosetting resin, and can be appropriately selected according to the purpose. Examples thereof include the cationic curing agents exemplified in the description of the curing agent of the conductive particle-containing layer.
  • the anionic curing agent is not particularly limited as long as it is a curing agent that generates anion species by heat and anionically cures the thermosetting resin, and can be appropriately selected according to the purpose. Examples thereof include the anionic curing agent exemplified in the description of the curing agent of the conductive particle-containing layer.
  • the content of the curing agent in the insulating adhesive layer is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is 5 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the insulating adhesive layer. Part by weight, preferably 10 parts by weight to 20 parts by weight.
  • the film formation resin there is no restriction
  • the film-forming resin a phenoxy resin is preferable from the viewpoint of film forming property, processability, and connection reliability.
  • the content of the film-forming resin in the insulating adhesive layer is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is 5 to 45 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the insulating adhesive layer. Mass parts are preferred, and 15 to 35 parts by mass are more preferred.
  • the silane coupling agent is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include an epoxy silane coupling agent, an acrylic silane coupling agent, a thiol silane coupling agent, and an amine silane. A coupling agent etc. are mentioned.
  • the average thickness of the insulating adhesive layer is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 5 ⁇ m to 50 ⁇ m, more preferably 7 ⁇ m to 30 ⁇ m, and particularly preferably 10 ⁇ m to 15 ⁇ m.
  • the said average thickness is an arithmetic mean value at the time of measuring the thickness of five places of the said insulating contact bonding layers arbitrarily.
  • the average thickness of the anisotropic conductive film is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose.
  • connection method of the present invention includes at least a first arrangement step, a second arrangement step, an active energy ray irradiation step, and a heating and pressing step, and further includes other steps as necessary.
  • the connection method is a connection method in which the wiring of the wiring board and the terminal of the electronic component are connected by an anisotropic conductive film.
  • the first disposing step is not particularly limited as long as it is a step of disposing the anisotropic conductive film of the present invention on the wiring of the wiring board, and can be appropriately selected according to the purpose.
  • the anisotropic conductive film is arranged on the wiring of the wiring board so that the conductive particle-containing layer is in contact with the wiring.
  • the wiring board includes at least a board and wiring, and further includes other members as necessary.
  • the substrate is not particularly limited as long as it is a substrate that transmits active energy rays, and can be appropriately selected according to the purpose. Examples thereof include a plastic substrate and a glass substrate. There is no restriction
  • permeate active energy rays means an active energy ray having a wavelength necessary for the photoacid generator to generate an acid, and a degree necessary for the photoacid generator to generate an acid. The transmittance of the active energy ray having the above wavelength need not be 100%.
  • the wiring is not particularly limited as long as it is a wiring that does not transmit the active energy ray, and can be appropriately selected according to the purpose.
  • the wiring is arranged on the substrate. Examples of the material of the wiring include gold, silver, copper, and aluminum. There is no restriction
  • “does not transmit active energy rays” means that the photoacid generator does not transmit active energy rays having a wavelength necessary for generating acid to such an extent that the photoacid generator does not generate acid. It is sufficient that the transmittance of the active energy ray having the wavelength is not 0%. However, the wiring preferably has a transmittance of 0% for the active energy rays.
  • the second arrangement step is not particularly limited as long as it is a step of arranging the electronic component on the anisotropic conductive film so that the terminals of the electronic component are in contact with the anisotropic conductive film.
  • the anisotropic conductive film is temporarily heated and pressed at a temperature lower than the curing temperature of the thermosetting resin of the conductive particle-containing layer and as high as possible.
  • the fixing process is included in that the prevention of a short circuit between adjacent electrodes and the conduction between the counter electrodes can be highly compatible.
  • the heating and pressing time is preferably 0.5 second to 2 seconds.
  • the “curing temperature of the thermosetting resin” is a temperature indicating the lowest melt viscosity when the melt viscosity is measured with a rheometer (temperature increase rate: 30 ° C./min). Further, “the temperature lower than the curing temperature of the thermosetting resin of the conductive particle-containing layer and as high as possible” is preferably less than the curing temperature and the curing temperature of ⁇ 10 ° C. or more, less than the curing temperature and The curing temperature is more preferably ⁇ 5 ° C. or higher.
  • the electronic component is not particularly limited as long as it is an electronic component having a terminal to be connected, and can be appropriately selected according to the purpose.
  • Examples thereof include an IC chip, a TAB tape, and a liquid crystal panel. It is done.
  • Examples of the IC chip include a liquid crystal screen control IC chip in a flat panel display (FPD).
  • the active energy ray irradiation step is not particularly limited as long as it is a step of irradiating the anisotropic conductive film with the active energy ray from the wiring board side, and can be appropriately selected according to the purpose.
  • the active energy ray is not particularly limited as long as it is an active energy ray including a predetermined wavelength at which the photoacid generator generates an acid, and can be appropriately selected according to the purpose. Is easy to activate many kinds of photoacid generators, and when it exceeds 450 nm, the types of photoacid generators that can be activated are extremely reduced. In making a composition that activates only the agent and does not activate the curing agent of the conductive particle-containing layer and the insulating resin layer, the degree of freedom may be extremely reduced. Therefore, the active energy ray is preferably 300 nm to 450 nm, and more preferably 350 nm to 420 nm.
  • the active energy ray irradiation source is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include a Deep UV lamp, an LED lamp, a YAG laser, a xenon lamp, and a halogen lamp. In order to activate only the photoacid generator in the film, an LED lamp having a narrow wavelength range is preferable. There is no restriction
  • the acid generated from the photoacid generator in the particles between adjacent electrodes causes the particles around the particles in the conductive particle-containing layer.
  • the thermosetting resin is cured.
  • the thermosetting resin around the particles between the counter electrodes (between the wiring of the wiring board and the terminals of the electronic component) is not cured. Therefore, in the heating and pressing performed after the active energy ray irradiation step, the cured resin film formed around the particles between the adjacent electrodes is not broken, and the insulation between the adjacent electrodes is maintained.
  • the insulating film of the particles between the counter electrodes is broken and the conductive core material is in contact with the wiring and the terminals, conduction between the counter electrodes is obtained.
  • the heating and pressing step is not particularly limited as long as it is a step of heating and pressing the electronic component with a heating and pressing member, and can be appropriately selected according to the purpose.
  • Examples of the heating and pressing member include a pressing member having a heating mechanism.
  • Examples of the pressing member having the heating mechanism include a heat tool.
  • the heating temperature is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 130 ° C. to 200 ° C.
  • the pressing pressure is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 40 MPa to 100 MPa.
  • the heating and pressing time is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 3 seconds to 15 seconds.
  • an anisotropic conductive film having a conductive particle-containing layer 3 and an insulating adhesive layer 4 is arranged on a wiring board having a substrate 1 and a wiring 2 (first arrangement). Process). At this time, the conductive particle-containing layer 3 is disposed so as to be in contact with the wiring 2.
  • the conductive particle-containing layer 3 includes a thermosetting resin, a curing agent, and particles.
  • the particles include a conductive core material 31 and an insulating film 32 formed on the surface of the conductive core material 31.
  • the insulating film 32 contains a photoacid generator.
  • the electronic component 5 is arranged on the anisotropic conductive film so that the terminals 6 of the electronic component 5 are in contact with the anisotropic conductive film (second arrangement step).
  • an active energy ray is irradiated to the said anisotropic conductive film from the said wiring board side (active energy ray irradiation process). If it does so, an acid will generate
  • an electronic component is heated and pressed with a heating press member (heating press process). Then, the cured resin film 33 around the particles between the adjacent electrodes is not broken, and the insulation between the adjacent electrodes is maintained. On the other hand, the insulating film 32 of the particles between the counter electrodes is broken when the particles are deformed. Then, since the conductive core material 31 comes into contact with the wiring 2 and the terminal 6, conduction between the counter electrodes is obtained.
  • the conductive particle-containing layer and the insulating adhesive layer are used after the heating and pressing step. The interface with becomes unclear and almost integrated.
  • the pitch between adjacent electrodes is narrow (so-called fine pitch). It can be suitably used for connection.
  • the pitch can be 20 ⁇ m or less, and can be 15 ⁇ m.
  • the particles were prepared by coating a conductive core material with a resin composition containing a photoacid generator (LW-S1, manufactured by San Apro Co., Ltd.) having an absorption wavelength near 360 nm. Specifically, it was produced as follows. 90 parts by mass of a conductive core material (AUL704, manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd., average particle size 4 ⁇ m), 10 parts by mass of a powdery acrylic resin, and 10 parts by mass of a cationic photocuring agent are combined with a hybridizer (Nara Machinery Co., Ltd.). (Product name: NHS series) and processed. The processing conditions in the hybridizer were a rotational speed of 16,000 rpm and a reaction vessel temperature of 60 ° C. The average particle diameter of the obtained particles was 4.1 ⁇ m.
  • a photoacid generator LW-S1, manufactured by San Apro Co., Ltd.
  • Example 1 ⁇ Preparation of anisotropic conductive film> -Preparation of conductive particle-containing layer- 40 parts by mass of phenoxy resin (product name: YP50, manufactured by Nippon Steel & Sumikin Chemical Co., Ltd.), 40 parts by mass of epoxy resin (product name: EP828, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), cationic curing agent (product name: Sun-Aid SI-80L, Sanshin) 20 parts by mass of Chemical Co., Ltd., 1 part by mass of a silane coupling agent (product name: A-187, manufactured by Momentive Performance Materials), and 35 parts by mass of particles produced in Production Example 1 , Awatori Nerita, manufactured by Shinky Corp.).
  • the blended mixture was applied onto a silicone-treated PET (polyethylene terephthalate) so that the average thickness after drying was 5 ⁇ m, and dried at 70 ° C. for 5 minutes to prepare a conductive particle-containing layer.
  • the obtained conductive particle-containing layer and the insulating adhesive layer were bonded together to obtain an anisotropic conductive film.
  • COG (Chip on Glass) mounting was performed by the following method.
  • a glass substrate having a thickness of 0.7 mm on which an ITO comb wiring was formed was used as the wiring substrate.
  • a test IC chip size: 1.8 mm ⁇ 20 mm, thickness: 0.5 mm, gold-plated bump size: 13 ⁇ m ⁇ 80 ⁇ m, bump height: 15 ⁇ m, bump space: 12 ⁇ m
  • an anisotropic conductive film was disposed so that the conductive particle-containing layer was in contact with the wiring.
  • the electronic component is disposed on the insulating adhesive layer of the anisotropic conductive film, and a Teflon (registered trademark) sheet having an average thickness of 50 ⁇ m is used as a buffer material.
  • a Teflon (registered trademark) sheet having an average thickness of 50 ⁇ m is used as a buffer material.
  • UV irradiation 400 mW ⁇ 2 sec irradiation, UV LED light source manufactured by OMRON Corporation, ZUV-C20H, ZUV-H20MC was used
  • UV irradiation 400 mW ⁇ 2 sec irradiation, UV LED light source manufactured by OMRON Corporation, ZUV-C20H, ZUV-H20MC was used
  • Teflon (registered trademark) sheet having an average thickness of 50 ⁇ m is used as a buffer material, and the electronic component is heated and pressed under the conditions of 200 ° C., 60 MPa, and 5 seconds with a heating tool to perform connection, Obtained.
  • the photoacid generator in the particles generates an acid by UV irradiation, but the curing agent in the conductive particle-containing layer and the curing agent in the insulating adhesive layer are not activated.
  • ⁇ Short occurrence probability About the joined body produced above, the resistance value ( ⁇ ) between the terminals of 16ch was measured using a high resistance meter (product number: high resistance meter 4339B, manufactured by Agilent). Specifically, a ch having a resistance value of 10 8 ⁇ or less when a voltage of 30 V was applied by the two-terminal method was regarded as a short, and evaluation was performed according to the following evaluation criteria. ⁇ Evaluation criteria ⁇ ⁇ : The number of channels with a short circuit is 0 ⁇ : The number of channels with a short circuit is 1-2 ⁇ : Number of shorted channels is 3 to 16
  • ⁇ Conduction resistance value >> About the joined body produced above, the resistance value ( ⁇ ) between the 30ch terminal and the ITO wiring was measured using a digital multimeter (product number: digital multimeter 7555, manufactured by Yokogawa Electric Corporation). Specifically, the resistance value (conduction resistance value, ⁇ ) after lapse of 500 hours was measured at 85 ° C. and 85% RH when a current of 1 mA was passed by the four-terminal method. Evaluation was performed according to the following evaluation criteria. ⁇ Evaluation criteria ⁇ ⁇ : Less than 10 ⁇ ⁇ : 10 ⁇ or more and less than 50 ⁇ ⁇ : 50 ⁇ or more
  • Example 2 ⁇ Production of anisotropic conductive film and production of joined body>
  • ACF layer the composition of the conductive particle-containing layer
  • NCF layer the composition of the insulating adhesive layer
  • Example 3 ⁇ Production of anisotropic conductive film and production of joined body>
  • ACF layer the composition of the conductive particle-containing layer
  • NCF layer the composition of the insulating adhesive layer
  • Example 4 An anisotropic conductive film was produced and a joined body was produced in the same manner as in Example 1 except that the changes were made as described in Table 1-1 and Table 1-2. Evaluation similar to Example 1 was performed. The results are shown in Table 1-1 and Table 1-2.
  • AUL-704 is conductive particles (Ni / Au plating, resin core, manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd., average particle size 4 ⁇ m).
  • PKHH is a phenoxy resin (manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd.).
  • JER806 is a bisphenol F type epoxy resin (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation).
  • PHX3941HP is an imidazole curing agent (manufactured by Asahi Kasei Corporation).
  • DeepUV irradiation in Comparative Example 5 was performed using SP-9 manufactured by USHIO. In Comparative Example 5, when the deep UV irradiation is performed, the photoacid generator in the particles generates an acid, and the curing agent in the conductive particle-containing layer and the curing agent in the insulating adhesive layer are activated.
  • Examples 1 to 8 it was possible to achieve both prevention of short-circuiting and ensuring conduction. Particularly excellent results were obtained when the average thickness of the conductive particle-containing layer was 5 ⁇ m to 8 ⁇ m (see Examples 1-2 and Examples 5-7).
  • the average thickness of the conductive particle-containing layer exceeds 8 ⁇ m, the trapping property of the particles between the counter electrodes is slightly lowered. Further, the active energy rays are diffracted from the side surface of the wiring and reach the particles between the counter electrodes, and the thermosetting resin around the particles between the counter electrodes is also slightly cured. Furthermore, it becomes difficult for active energy rays to reach particles far from the substrate.
  • the anisotropic conductive film is formed at a temperature lower than the curing temperature of the thermosetting resin of the conductive particle-containing layer and as high as possible (less than the curing temperature and the curing temperature of ⁇ 10 ° C. or more).
  • the conduction resistance value was superior to that in the case of not doing so (Example 4).
  • Example 8 since the curing agent for the conductive particle-containing layer and the curing agent for the insulating resin layer are anionic curing agents, a part of the acid generated from the photoacid generator by the active energy rays is deactivated. As a result, the prevention of short-circuiting was lower than when a cationic curing agent was selected. In addition, as a result of slight deactivation of the anion species by the photoacid generator contained in the insulating film of the conductive particles during heating and pressing, the conduction resistance value is inferior to the case where a cationic curing agent is selected. As a result. In Comparative Examples 1 to 4, prevention of short-circuiting and securing of conduction were not compatible.
  • Comparative Example 3 Even in Comparative Example 3 using conventional insulating coat conductive particles, it was not possible to cope with a fine pitch of 12 ⁇ m, and it was impossible to achieve both prevention of short-circuiting and ensuring of conduction.
  • Comparative Example 5 since the curing agent for the conductive particle-containing layer and the curing agent for the insulating resin layer were activated by active energy rays (deep UV), the conductive particle layer was thermally cured before heating and pressing. As a result of curing of the thermosetting resin and the thermosetting resin of the insulating resin layer, the conduction resistance value became insufficient.
  • the anisotropic conductive film of the present invention and the connection method of the present invention can achieve both short-circuit prevention between adjacent electrodes and conduction between counter electrodes, the pitch between adjacent electrodes is narrow (so-called fine pitch). It can be suitably used for connection.

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Abstract

粒子(31,32)、熱硬化性樹脂、及び硬化剤を含有する導電性粒子含有層(3)と、熱硬化性樹脂、及び硬化剤を含有する絶縁性接着層(4)と、を有し、前記導電性粒子含有層(3)における前記粒子(31,32)が、導電性芯材(31)、及び前記導電性芯材の表面に、所定の波長の活性エネルギー線によって酸を発生する光酸発生剤を含有する絶縁皮膜(32)を有し、前記導電性粒子含有層における前記熱硬化性樹脂が、前記酸によって硬化する硬化性樹脂を含有し、前記導電性粒子含有層(3)における前記硬化剤が、前記所定の波長の活性エネルギー線によって活性化しない硬化剤であり、前記絶縁性接着層(4)における前記硬化剤が、前記所定の波長の活性エネルギー線によって活性化しない硬化剤である、異方性導電フィルムである。

Description

異方性導電フィルム、及び接続方法
 本発明は、異方性導電フィルム、及び前記異方性導電フィルムを用いた接続方法に関する。
 従来より、電子部品を基板と接続する手段として、導電性粒子が分散された熱硬化性樹脂を剥離フィルムに塗布したテープ状の接続材料(例えば、異方性導電フィルム(ACF;Anisotropic Conductive Film))が用いられている。
 この異方性導電フィルムは、例えば、フレキシブルプリント基板(FPC)やICチップの端子(電極)と、LCDパネルのガラス基板上に形成されたITO(Indium Tin Oxide)電極とを接続する場合を始めとして、種々の電極同士を接着すると共に電気的に接続する場合に用いられている。
 近年、電子部品は、より小型化、集積化が進んでいる。そのため、前記電子部品の有する電極は、隣接する電極間のピッチがより小さく(ファインピッチ)なりつつある。ところが、異方性導電フィルムに用いられる導電成分は、球状のものが多く、その大きさも直径数μm以上のものが多く用いられている。このような異方性導電フィルムを用いて、小型化、集積化の進んだ電極間ピッチの小さい電極を接続すると、隣接する電極間の絶縁抵抗が十分とれないという問題がある。
 そこで、ファインピッチの接続においては、樹脂を用いて絶縁コートされた導電性粒子を用いて、ショートリスクを低減する技術が提案されている。絶縁コートに用いる樹脂としては、例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂などが挙げられる。
 絶縁コートされた導電性粒子を使用することで、ある程度のショートリスクの低減は可能になっているが、対向する電極間に捕捉された導電性粒子は絶縁コートを破って導通する必要があるため、絶縁コートそのものの強度はある程度弱く設計される。そのため、絶縁コートされた導電性粒子であっても、電極間に詰まった状態で部材の熱収縮による応力を受けた場合には、絶縁コートが破れてしまいショートが発生してしまうという問題がある。
 導電性粒子の絶縁コートに関しては、前記熱可塑性樹脂、前記熱硬化性樹脂の他に、活性エネルギー線硬化性樹脂を用いる技術が提案されている(例えば、特許文献1及び2参照)。しかし、これらの提案の技術でも、ファインピッチ接続において、隣接電極間のショート防止と、対向電極間の導通とを両立することはできていない。
特開平6-96620号公報 特開平11-306861号公報
 本発明は、従来における前記諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、隣接電極間のショート防止と、対向電極間の導通とを両立できる異方性導電フィルム、及び前記異方性導電フィルムを用いた接続方法を提供することを目的とする。
 前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。即ち、
 <1> 粒子、熱硬化性樹脂、及び硬化剤を含有する導電性粒子含有層と、
 熱硬化性樹脂、及び硬化剤を含有する絶縁性接着層と、
を有し、
 前記導電性粒子含有層における前記粒子が、導電性芯材、及び前記導電性芯材の表面に、所定の波長の活性エネルギー線によって酸を発生する光酸発生剤を含有する絶縁皮膜を有し、
 前記導電性粒子含有層における前記熱硬化性樹脂が、前記酸によって硬化する硬化性樹脂を含有し、
 前記導電性粒子含有層における前記硬化剤が、前記所定の波長の活性エネルギー線によって活性化しない硬化剤であり、
 前記絶縁性接着層における前記硬化剤が、前記所定の波長の活性エネルギー線によって活性化しない硬化剤である、
ことを特徴とする異方性導電フィルムである。
 <2> 前記導電性粒子含有層の平均厚みが、前記絶縁性接着層の平均厚み未満である前記<1>に記載の異方性導電フィルムである。
 <3> 前記導電性粒子含有層における前記硬化剤が、カチオン系硬化剤であり、
 前記絶縁性接着層における前記硬化剤が、カチオン系硬化剤である、
前記<1>から<2>のいずれかに記載の異方性導電フィルムである。
 <4> 活性エネルギー線を透過する基板、及び前記活性エネルギー線を透過しない配線を有する配線基板の前記配線と、電子部品の端子とを接続させる接続方法であって、
 前記配線基板の前記配線上に、前記<1>から<3>のいずれかに記載の異方性導電フィルムを配置する第1の配置工程と、
 前記異方性導電フィルム上に、前記電子部品を、前記電子部品の前記端子が前記異方性導電フィルムと接するように配置する第2の配置工程と、
 前記配線基板側から、前記異方性導電フィルムに前記活性エネルギー線を照射する活性エネルギー線照射工程と、
 前記電子部品を加熱押圧部材により加熱及び押圧する加熱押圧工程とを含み、
 前記活性エネルギー線は、前記光酸発生剤が酸を発生する所定の波長を含む活性エネルギー線である、
ことを特徴とする接続方法である。
 <5> 前記第2の配置工程が、前記導電性粒子含有層の前記熱硬化性樹脂の硬化温度未満且つ前記硬化温度-10℃以上で、前記異方性導電フィルムを加熱及び押圧する仮固定処理を含む前記<4>に記載の接続方法である。
 本発明によれば、従来における前記諸問題を解決し、前記目的を達成することができ、隣接電極間のショート防止と、対向電極間の導通とを両立できる異方性導電フィルム、及び前記異方性導電フィルムを用いた接続方法を提供することができる。
図1Aは、本発明の接続方法の一例における第1の配置工程を説明するための概略図である。 図1Bは、本発明の接続方法の一例における第2の配置工程を説明するための概略図である。 図1Cは、本発明の接続方法の一例における活性エネルギー線照射工程を説明するための概略図である。 図1Dは、本発明の接続方法の一例における加熱押圧工程を説明するための概略図である。
(異方性導電フィルム)
 本発明の異方性導電フィルムは、導電性粒子含有層と、絶縁性接着層とを有し、更に必要に応じて、その他の成分を有する。
<導電性粒子含有層>
 前記導電性粒子含有層は、粒子と、熱硬化性樹脂と、硬化剤とを少なくとも含有し、更に必要に応じて、その他の成分を含有する。
<<粒子>>
 前記粒子は、導電性芯材と、絶縁皮膜とを有し、更に必要に応じて、その他の成分を有する。
 前記粒子において、前記絶縁皮膜は、前記導電性芯材の表面に形成されている。
-導電性芯材-
 前記導電性芯材としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、金属粒子、金属被覆樹脂粒子などが挙げられる。
 前記金属粒子としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ニッケル、コバルト、銀、銅、金、パラジウムなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
 これらの中でも、ニッケル、銀、銅が好ましい。これらの金属粒子は、表面酸化を防ぐ目的で、その表面に金、パラジウムを施していてもよい。
 前記金属被覆樹脂粒子としては、樹脂粒子の表面を金属で被覆した粒子であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、樹脂粒子の表面をニッケル、銅、金、及びパラジウムの少なくともいずれかの金属で被覆した粒子などが挙げられる。
 前記樹脂粒子への金属の被覆方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、無電解めっき法、スパッタリング法などが挙げられる。
 前記樹脂粒子の材質としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、スチレン-ジビニルベンゼン共重合体、ベンゾグアナミン樹脂、架橋ポリスチレン樹脂、アクリル樹脂、スチレン-シリカ複合樹脂などが挙げられる。
-絶縁皮膜-
 前記絶縁皮膜は、光酸発生剤を少なくとも含有し、更に必要に応じて、その他の成分を含有する。
 前記絶縁皮膜は、無加圧の状態で複数の前記粒子が接触している場合に、前記粒子同士に導通が生じない程度の絶縁性を有していればよい。
--光酸発生剤--
 前記光酸発生剤としては、所定の波長の活性エネルギー線によって酸を発生する光酸発生剤であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ジアゾニウム塩、ジアゾキノンスルホン酸アミド、ジアゾキノンスルホン酸エステル、ジアゾキノンスルホン酸塩、ニトロベンジルエステル、オニウム塩、ハロゲン化物、ヨウドニウム塩、ハロゲン化イソシアネート、ハロゲン化トリアジン、スルホニウム塩、ビスアリールスルホニルジアゾメタン、ジスルホン、などが挙げられる。
 前記光酸発生剤は、前記所定の波長の活性エネルギー線を吸収して、酸を発生する。
 前記所定の波長の活性エネルギー線は、単一の波長の活性エネルギー線であってもよいし、複数の波長を有する波長帯を持つ活性エネルギー線であってもよい。
 前記絶縁皮膜における前記光酸発生剤の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
--その他の成分--
 前記絶縁皮膜における前記その他の成分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、樹脂が挙げられる。
 前記樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂などが挙げられる。前記樹脂は、前記導電性粒子含有層における熱硬化性樹脂と同種の樹脂であってもよいし、異種の樹脂であってもよい。
 前記粒子の平均粒子経としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、1μm~30μmが好ましく、2μm~10μmがより好ましく、3μm~6μmが特に好ましい。
 前記平均粒子径は、例えば、走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて、粒子50個の粒子径を測定し、それを算術平均することにより求めることができる。
 前記粒子の平均粒子径は、前記導電性粒子含有層の平均厚み未満であることが好ましい。
 前記粒子は、例えば、前記導電性芯材を、前記光酸発生剤と、前記樹脂とを含有する樹脂組成物で被覆することにより作製することができる。
 前記被覆の方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、機械エネルギーによる物理化学的変化を利用した乾式方式などが挙げられる。
 前記乾式方式で前記導電性芯材の表面に前記絶縁皮膜を形成できる装置としては、例えば、メカノミル(商品名、株式会社徳寿工作所製)、ハイブリダイザー(株式会社奈良機械製作所製、商品名:NHSシリーズ)などが挙げられる。
 前記乾式方式では、例えば、前記導電性芯材と、粉末状の前記樹脂組成物とを、前記装置で処理することにより、前記粒子を得ることができる。
<<熱硬化性樹脂>>
 前記導電性粒子含有層における前記熱硬化性樹脂は、前記酸(前記光酸発生剤から発生する酸)によって硬化する硬化性樹脂を少なくとも含有し、更に必要に応じて、その他の成分を含有する。
 前記硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、オキセタン樹脂などが挙げられる。
 前記エポキシ樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、それらの変性エポキシ樹脂などが挙げられる。
 前記導電性粒子含有層における前記熱硬化性樹脂の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記導電性粒子含有層100質量部に対して、10質量部~50質量部が好ましく、20質量部~40質量部がより好ましい。
<<硬化剤>>
 前記導電性粒子含有層における前記硬化剤としては、前記所定の波長の活性エネルギー線によって活性化せず、かつ前記熱硬化性樹脂を硬化させる硬化剤であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、カチオン系硬化剤、アニオン系硬化剤などが挙げられる。
 これらの中でも、前記硬化剤は、前記光酸発生剤から発生する酸との関係で硬化阻害を起こしにくい点で、カチオン系硬化剤が好ましい。
 ここで、本発明において「活性化」とは、前記硬化剤が、前記熱硬化性樹脂を硬化させる活性種を生成することを意味する。
 前記硬化剤は、前記所定の波長の活性エネルギー線を吸収しないため、前記所定の波長の活性エネルギー線を照射されても、前記硬化剤は、活性種を生成しない。
 前記カチオン系硬化剤としては、熱によりカチオン種を発生し、前記熱硬化性樹脂をカチオン硬化させる硬化剤であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アリールジアゾニウム塩系硬化剤、アリールヨードニウム塩系硬化剤、アリールスルホニウム塩系硬化剤、アレン-イオン錯体系硬化剤、金属(例えば、アルミニウム、チタン、亜鉛、錫など)とアセト酢酸エステルまたはジケトン類とのキレート系硬化剤などが挙げられる。特に、低温での反応性に優れ、ポットライフが長い点から、アリールスルホニウム塩系硬化剤を使用することが好ましい。
 前記アリールスルホニウム塩系硬化剤としては、例えば、以下の式(1)~(4)に示されたような構造のものが例示される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
 前記式(1)中、Rは水素原子、COCH基又はCOOCH基であり、R及びRは、それぞれ水素原子、ハロゲン原子又はC~Cのアルキル基であり、Rは、水素原子、CH基、OCH基又はハロゲン原子であり、Rは、C~Cのアルキル基であり、Xは、SbF、AsF、PF又はBFである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
 前記式(2)中、Rは、水素原子、アセチル基、メトキシカルボニル基、メチル基、エポキシカルボニル基、t-ブトキシカルボニル基、ベンゾイル基、フェノキシカルボニル基、ベンジルオキシカルボニル基、9-フロオレニルメトキシカルボニル基又はp-メトキシベンジルカルボニル基であり、R及びRは、それぞれ水素原子、ハロゲン原子又はC~Cのアルキル基であり、R及びRは、それぞれ水素原子、メチル基、メトキシ基又はハロゲン原子であり、Xは、SbF、AsF、PF又はBFである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
 前記式(3)中、Rは、エトキシ基、フェニル基、フェノキシ基、ベンジルオキシ基、クロルメチル基、ジクロルメチル基、トリクロルメチル基又はトリフロオロメチル基であり、R及びRは、それぞれ水素原子、ハロゲン原子又はC~Cのアルキル基であり、Rは、水素原子、メチル基、メトキシ基又はハロゲン原子であり、RはC~Cのアルキル基であり、Xは、SbF、AsF、PF又はBFである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
 前記式(4)中、Rは、水素原子、アセチル基、メトキシカルボニル基、メチル基、エポキシカルボニル基、t-ブトキシカルボニル基、ベンゾイル基、フェノキシカルボニル基、ベンジルオキシカルボニル基、9-フロオレニルメトキシカルボニル基又はp-メトキシベンジルカルボニル基であり、R及びRは、それぞれ水素原子、ハロゲン原子又はC~Cのアルキル基であり、R及びRは、それぞれメチル基又はエチル基であり、Xは、SbF、AsF、PF又はBFである。
 前記カチオン系硬化剤は、市販品であってもよい。前記市販品としては、例えば、アリールジアゾニウム塩[例えば、PP-33((株)ADEKA製)]、アリールヨードニウム塩、アリールスルホニウム塩[例えば、FC-509、FC-540(3M社製)、UVE1014(G.E.社製)、UVI-6974、UVI-6970、UVI-6990、UVI-6950(ユニオン・カーバイド社製)、SP-170、SP-150、CP-66、CP-77など((株)ADEKA製)]、SI-60L、SI-80L、SI-100L、SI-110L(三新化学工業(株)社製)、アレン-イオン錯体[例えば、CG-24-61(チバガイギー社製)]などが挙げられる。
 前記アニオン系硬化剤としては、熱により前記熱硬化性樹脂をアニオン硬化させる硬化剤であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、イミダゾール硬化剤、ポリチオール硬化剤、アミン硬化剤などが挙げられる。
 前記導電性粒子含有層における前記硬化剤の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記導電性粒子含有層100質量部に対して、5質量部~30質量部が好ましく、10質量部~20質量部がより好ましい。
<<その他の成分>>
 前記導電性粒子含有層における前記その他の成分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、膜形成樹脂、シランカップリング剤などが挙げられる。
-膜形成樹脂-
 前記膜形成樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、フェノキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、飽和ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、ブタジエン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリオレフィン樹脂などが挙げられる。前記膜形成樹脂は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、製膜性、加工性、接続信頼性の点からフェノキシ樹脂が好ましい。
 前記フェノキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールA及びエピクロルヒドリンにより合成される樹脂などが挙げられる。
 前記フェノキシ樹脂は、適宜合成したものを使用してもよいし、市販品を使用してもよい。
 前記導電性粒子含有層における前記膜形成樹脂の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記導電性粒子含有層100質量部に対して、10質量部~50質量部が好ましく、20質量部~40質量部がより好ましい。
-シランカップリング剤-
 前記シランカップリング剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、エポキシ系シランカップリング剤、アクリル系シランカップリング剤、チオール系シランカップリング剤、アミン系シランカップリング剤などが挙げられる。
 前記導電性粒子含有層における前記シランカップリング剤の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記導電性粒子含有層100質量部に対して、0.1質量部~3.0質量部が好ましく、0.5質量部~2.0質量部がより好ましい。
 前記導電性粒子含有層の平均厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、1μm~30μmが好ましく、3μm~10μmがより好ましく、5μm~8μmが特に好ましい。
 ここで、前記平均厚みは、任意に前記導電性粒子含有層の5箇所の厚みを測定した際の算術平均値である。
 前記導電性粒子含有層の平均厚みは、前記絶縁性接着層の平均厚み未満であることが、隣接電極間のショート防止と、対向電極間の導通とを高度に両立できる点で、好ましい。前記導電性粒子含有層の平均厚みと、前記絶縁性接着層の平均厚みとの差〔(絶縁性接着層の平均厚み)-(導電性粒子含有層の平均厚み)〕は、2μm~15μmがより好ましく、4μm~10μmが特に好ましい。
<絶縁性接着層>
 前記絶縁性接着層は、熱硬化性樹脂と、硬化剤とを少なくとも含有し、更に必要に応じて、その他の成分を含有する。
<<熱硬化性樹脂>>
 前記絶縁性接着層における前記熱硬化性樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂などが挙げられる。
 これらの中でも、前記熱硬化性樹脂は、エポキシ樹脂が好ましい。
 前記エポキシ樹脂としては、例えば、前記導電性粒子含有層の前記熱硬化性樹脂の説明において例示した前記エポキシ樹脂などが挙げられる。
 前記絶縁性接着層における前記熱硬化性樹脂の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記絶縁性接着層100質量部に対して、20質量部~60質量部が好ましく、30質量部~50質量部がより好ましい。
<<硬化剤>>
 前記絶縁性接着層における前記硬化剤としては、前記熱硬化性樹脂を硬化させる硬化剤であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、カチオン系硬化剤、アニオン系硬化剤などが挙げられる。
 これらの中でも、前記硬化剤は、反応阻害を起こしにくい点で、前記導電性粒子含有層の前記硬化剤と同反応系の硬化剤を選択することが好ましい。即ち、前記導電性粒子含有層における前記硬化剤が、カチオン系硬化剤であり、かつ前記絶縁性接着層における前記硬化剤が、カチオン系硬化剤であること、又は、前記導電性粒子含有層における前記硬化剤が、アニオン系硬化剤であり、かつ前記絶縁性接着層における前記硬化剤が、アニオン系硬化剤であることが好ましい。これらの中でも、前記導電性粒子含有層における前記硬化剤が、カチオン系硬化剤であり、かつ前記絶縁性接着層における前記硬化剤が、カチオン系硬化剤であることが、隣接電極間のショート防止と、対向電極間の導通とを高度に両立できる点で、好ましい。
 前記カチオン系硬化剤としては、熱によりカチオン種を発生し、前記熱硬化性樹脂をカチオン硬化させる硬化剤であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記導電性粒子含有層の前記硬化剤の説明において例示した前記カチオン系硬化剤などが挙げられる。
 前記アニオン系硬化剤としては、熱によりアニオン種を発生し、前記熱硬化性樹脂をアニオン硬化させる硬化剤であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記導電性粒子含有層の前記硬化剤の説明において例示した前記アニオン系硬化剤などが挙げられる。
 前記絶縁性接着層における前記硬化剤の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記絶縁性接着層100質量部に対して、5質量部~30質量部が好ましく、10質量部~20質量部がより好ましい。
<<その他の成分>>
 前記絶縁性接着層における前記その他の成分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、膜形成樹脂、シランカップリング剤などが挙げられる。
-膜形成樹脂-
 前記膜形成樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記導電性粒子含有層の説明において例示した前記膜形成樹脂などが挙げられる。
 前記膜形成樹脂としては、製膜性、加工性、接続信頼性の点からフェノキシ樹脂が好ましい。
 前記絶縁性接着層における前記膜形成樹脂の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記絶縁性接着層100質量部に対して、5質量部~45質量部が好ましく、15質量部~35質量部がより好ましい。
-シランカップリング剤-
 前記シランカップリング剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、エポキシ系シランカップリング剤、アクリル系シランカップリング剤、チオール系シランカップリング剤、アミン系シランカップリング剤などが挙げられる。
 前記絶縁性接着層における前記シランカップリング剤の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記絶縁性接着層100質量部に対して、0.1質量部~3.0質量部が好ましく、0.5質量部~2.0質量部がより好ましい。
 前記絶縁性接着層の平均厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、5μm~50μmが好ましく、7μm~30μmがより好ましく、10μm~15μmが特に好ましい。
 ここで、前記平均厚みは、任意に前記絶縁性接着層の5箇所の厚みを測定した際の算術平均値である。
 前記異方性導電フィルムの平均厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
(接続方法)
 本発明の接続方法は、第1の配置工程と、第2の配置工程と、活性エネルギー線照射工程と、加熱押圧工程とを少なくとも含み、更に必要に応じて、その他の工程を含む。
 前記接続方法は、配線基板の配線と電子部品の端子とを異方性導電フィルムにより接続させる接続方法である。
<第1の配置工程>
 前記第1の配置工程は、配線基板の配線上に、本発明の前記異方性導電フィルムを配置する工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
 前記第1の配置工程においては、配線基板の配線上に、前記異方性導電フィルムを、前記導電性粒子含有層が前記配線と接するように配置することが好ましい。
<<配線基板>>
 前記配線基板は、基板と、配線とを少なくも有し、更に必要に応じて、その他の部材を有する。
-基板-
 前記基板としては、活性エネルギー線を透過する基板であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、プラスチック基板、ガラス基板などが挙げられる。
 前記基板の形状、大きさ、構造としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
 ここで、「活性エネルギー線を透過する」とは、前記光酸発生剤が酸を発生するのに必要な波長の活性エネルギー線を、前記光酸発生剤が酸を発生するのに必要な程度に透過するものであればよく、前記波長の活性エネルギー線の透過率が100%である必要はない。
-配線-
 前記配線としては、前記活性エネルギー線を透過しない配線であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
 前記配線は、前記基板上に配されている。
 前記配線の材質としては、例えば、金、銀、銅、アルミニウムなどが挙げられる。
 前記配線の形状、大きさ、構造としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
 ここで、「活性エネルギー線を透過しない」とは、前記光酸発生剤が酸を発生するのに必要な波長の活性エネルギー線を、前記光酸発生剤が酸を発生しない程度に透過しないものであればよく、前記波長の活性エネルギー線の透過率が0%である必要はない。しかし、前記配線は、前記活性エネルギー線の透過率が0%であることが好ましい。
<第2の配置工程>
 前記第2の配置工程としては、前記異方性導電フィルム上に、前記電子部品を、前記電子部品の前記端子が前記異方性導電フィルムと接するように配置する工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記導電性粒子含有層の前記熱硬化性樹脂の硬化温度よりも低い温度、且つできるだけ高温で前記異方性導電フィルムを加熱及び押圧する仮固定処理を含むことが、隣接電極間のショート防止と、対向電極間の導通とを高度に両立できる点で、好ましい。この際には、通常よりも高い圧力(例えば、5MPa~40MPa)で押圧することが好ましい。また、加熱及び押圧の時間としては、0.5秒間~2秒間が好ましい。
 ここで、「熱硬化性樹脂の硬化温度」は、レオメータによる溶融粘度測定(昇温速度30℃/min)の際の、最低溶融粘度を示す温度である。
 また、「前記導電性粒子含有層の前記熱硬化性樹脂の硬化温度よりも低い温度、且つできるだけ高温」としては、前記硬化温度未満且つ前記硬化温度-10℃以上が好ましく、前記硬化温度未満且つ前記硬化温度-5℃以上がより好ましい。
<<電子部品>>
 前記電子部品としては、接続の対象となる、端子を有する電子部品であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ICチップ、TABテープ、液晶パネルなどが挙げられる。前記ICチップとしては、例えば、フラットパネルディスプレイ(FPD)における液晶画面制御用ICチップなどが挙げられる。
<活性エネルギー線照射工程>
 前記活性エネルギー線照射工程としては、前記配線基板側から、前記異方性導電フィルムに前記活性エネルギー線を照射する工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
 前記活性エネルギー線としては、前記光酸発生剤が酸を発生する所定の波長を含む活性エネルギー線であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、300nm未満の場合は非常に多くの種類の光酸発生剤を活性化しやすく、450nmを超える場合は活性化できる光酸発生剤の種類が極端に少なくなるため、本発明にあるような絶縁皮膜中の光酸発生剤だけを活性化し、導電粒子含有層及び絶縁性樹脂層の硬化剤を活性化しない組成を作ることにおいて、極端に自由度が下がってしまうことがある。このため、活性エネルギー線としては300nm~450nmが好ましく、350nm~420nmがより好ましい。
 前記活性エネルギー線の照射源としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、Deep UVランプ、LEDランプ、YAGレーザ、キセノンランプ、ハロゲンランプなどが挙げられるが、絶縁皮膜中の光酸発生剤だけを活性化するためには、波長域の狭いLEDランプが好ましい。
 前記活性エネルギー線の照射量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
 前記活性エネルギー線照射工程を行うことにより、隣接電極間(配線基板上の配線間)の前記粒子における前記光酸発生剤から発生する酸により、前記導電性粒子含有層において、前記粒子の周囲の前記熱硬化性樹脂が硬化する。一方、対向電極間(配線基板の配線と、電子部品の端子との間)の前記粒子の周囲の前記熱硬化性樹脂は硬化しない。
 そのため、前記活性エネルギー線照射工程の後に行われる加熱及び押圧の際、隣接電極間の前記粒子の周囲に形成された硬化樹脂皮膜は破れず、隣接電極間の絶縁性は保たれる。一方、対向電極間の前記粒子の絶縁皮膜は破れ、前記導電性芯材が前記配線、及び前記端子と接触するため、対向電極間の導通が得られる。
<加熱押圧工程>
 前記加熱押圧工程としては、前記電子部品を加熱押圧部材により加熱及び押圧する工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
 前記加熱押圧部材としては、例えば、加熱機構を有する押圧部材などが挙げられる。前記加熱機構を有する押圧部材としては、例えば、ヒートツールなどが挙げられる。
 前記加熱の温度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、130℃~200℃が好ましい。
 前記押圧の圧力としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、40MPa~100MPaが好ましい。
 前記加熱及び押圧の時間としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、3秒間~15秒間が好ましい。
 本発明の接続方法の一例について、図1A~図1Dを用いて説明する。
 まず、図1Aに示すように、基板1及び配線2を有する配線基板上に、導電性粒子含有層3と、絶縁性接着層4とを有する異方性導電フィルムを配置する(第1の配置工程)。この際、導電性粒子含有層3が配線2と接するように配置する。
 導電性粒子含有層3は、熱硬化性樹脂と、硬化剤と、粒子とを有する。前記粒子は、導電性芯材31と、導電性芯材31の表面に形成された絶縁皮膜32とを有する。絶縁皮膜32は、光酸発生剤を含有する。
 続いて、図1Bに示すように、異方性導電フィルム上に、電子部品5を、電子部品5の端子6が、前記異方性導電フィルムと接するように配置する(第2の配置工程)。
 この際、導電性粒子含有層の熱硬化性樹脂の硬化温度よりも低い温度、且つできるだけ高温で、前記異方性導電フィルムを加熱及び押圧する仮固定処理を含むことが好ましい。
 続いて、図1Cに示すように、前記配線基板側から、前記異方性導電フィルムに活性エネルギー線を照射する(活性エネルギー線照射工程)。
 そうすると、隣接電極間(配線基板上の配線2間)の前記粒子における絶縁皮膜32中の光酸発生剤から酸が発生し、前記粒子の周囲の熱硬化性樹脂が硬化し、硬化樹脂皮膜33を形成する。一方、対向電極間(配線基板の配線2と、電子部品5の端子6との間)の前記粒子における絶縁皮膜32の光酸発生剤からは酸が発生しないため、前記粒子の周囲の熱硬化性樹脂は硬化しない。
 続いて、図1Dに示すように、電子部品を加熱押圧部材により加熱及び押圧する(加熱押圧工程)。
 そうすると、隣接電極間の前記粒子の周囲における硬化樹脂皮膜33は破れず、隣接電極間の絶縁性は保たれる。
 一方、対向電極間の前記粒子の絶縁皮膜32は、前記粒子が変形する際に破れる。そうすると、導電性芯材31が、配線2、及び端子6と接触するため、対向電極間の導通が得られる。
 なお、導電性粒子含有層と絶縁性接着層とで、同種の熱硬化性樹脂、膜形成樹脂、硬化剤などを用いている場合、加熱押圧工程後に、導電性粒子含有層と絶縁性接着層との界面は不明瞭になり、ほぼ一体化する。
 本発明の前記異方性導電フィルム、及び本発明の前記接続方法は、隣接電極間のショート防止と、対向電極間の導通とを両立できることから、隣接電極間のピッチが狭い(いわゆるファインピッチ)接続に好適に用いることができる。前記ピッチとしては、20μm以下でも対応可能であり、15μmでも対応可能である。
 以下、本発明の実施例を説明するが、本発明は、これらの実施例に何ら限定されるものではない。
(製造例1)
<粒子の作製>
 粒子は、導電性芯材を、360nm付近に吸収波長をもつ光酸発生剤(LW-S1、サンアプロ株式会社製)を含有する樹脂組成物で被覆することにより作製した。具体的には以下のようにして、作製した。
 導電性芯材(AUL704、積水化学社製、平均粒子径4μm)90質量部と、粉末状のアクリル樹脂10質量部と、光カチオン硬化剤10質量部とを、ハイブリダイザー(株式会社奈良機械製作所製、商品名:NHSシリーズ)に入れて、処理した。なお、ハイブリダイザーにおける処理条件は、回転速度16,000rpm、反応槽温度60℃とした。
 得られた粒子の平均粒子径は、4.1μmであった。
(製造例2)
<粒子の作製>
 製造例1において、アクリル樹脂をエポキシ(メタ)アクリレート樹脂に代えた以外は、製造例1と同様にして、粒子を得た。
 得られた粒子の平均粒子径は、4.1μmであった。
(製造例3)
<粒子の作製>
 導電性芯材(AUL704、積水化学社製、平均粒子径4μm)90質量部と、粉末状のアクリル樹脂10質量部とを、ハイブリダイザー(株式会社奈良機械製作所製、商品名:NHSシリーズ)に入れて、処理した。なお、ハイブリダイザーにおける処理条件は、回転速度16,000rpm、反応槽温度60℃とした。
 得られた粒子の平均粒子径は、4.1μmであった。
(実施例1)
<異方性導電フィルムの作製>
-導電性粒子含有層の作製-
 フェノキシ樹脂(品名:YP50、新日鐵住金化学株式会社製)40質量部、エポキシ樹脂(品名:EP828、三菱化学株式会社製)40質量部、カチオン硬化剤(品名:サンエイド SI-80L、三新化学株式会社製)20質量部、シランカップリング剤(品名:A-187、モメンティブパフォーマンスマテリアルズ社製)1質量部、及び製造例1で作製した粒子35質量部を、撹拌装置(自転公転ミキサー、あわとり練太郎、シンキー社製)を用いて均一に混合した。混合後の配合物をシリコーン処理したPET(ポリエチレンテレフタレート)上に乾燥後の平均厚みが5μmとなるように塗布し、70℃で5分間乾燥し、導電性粒子含有層を作製した。
-絶縁性接着層の作製-
 フェノキシ樹脂(品名:YP50、新日鐵住金化学株式会社製)30質量部、エポキシ樹脂(品名:EP828、三菱化学株式会社製)40質量部、カチオン硬化剤(品名:サンエイド SI-80L、三新化学株式会社製)20質量部、及びシランカップリング剤(品名:A-187、モメンティブパフォーマンスマテリアルズ社製)1質量部を、撹拌装置(自転公転ミキサー、あわとり練太郎、シンキー社製)を用いて均一に混合した。混合後の配合物をシリコーン処理したPET(ポリエチレンテレフタレート)上に乾燥後の平均厚みが15μmとなるように塗布し、70℃で5分間乾燥し、絶縁性接着層を作製した。
 得られた導電性粒子含有層と、絶縁性接着層とを貼り合わせ、異方性導電フィルムを得た。
<接合体の製造>
 以下の方法により、COG(Chip on Glass)実装を行った。
 配線基板として、ITO櫛型配線が形成された厚み0.7mmのガラス基板を用いた。
 電子部品として、試験用ICチップ(サイズ:1.8mm×20mm、厚み:0.5mm、金メッキバンプのサイズ:13μm×80μm、バンプ高さ:15μm、バンプ間スペース:12μm)を用いた。
 前記配線基板の配線上に、異方性導電フィルムを導電性粒子含有層が前記配線と接するように配置した。続いて、異方性導電フィルムの絶縁性接着層上に前記電子部品を配置し、平均厚み50μmのテフロン(登録商標)シートを緩衝材として用い、加熱ツールにより、100℃、10MPa、1秒間の条件で、前記電子部品を加熱及び押圧し、仮固定を行った。続いて、前記配線基板側から、前記異方性導電フィルムに、UV照射(400mW×2sec照射、オムロン社製 UV LED光源、ZUV-C20H, ZUV-H20MCを使用)を行った。続いて、平均厚み50μmのテフロン(登録商標)シートを緩衝材として用い、加熱ツールにより、200℃、60MPa、5秒間の条件で、前記電子部品を加熱及び押圧し、接続を行い、接合体を得た。
 なお、UV照射により、粒子中の光酸発生剤は、酸を発生するが、導電性粒子含有層中の硬化剤、及び絶縁性接着層中の硬化剤は、活性化しない。
<評価>
 以下の評価に供した。結果を表1-1に示した。
<<ショート発生確率>>
 上記で作製した接合体について、ハイレジスタンスメータ(品番:ハイレジスタンスメータ 4339B、Agilent社製)を用いて16chの端子間の抵抗値(Ω)を測定した。具体的には、2端子法にて電圧30Vを印加したときの抵抗値が10Ω以下のchをショートとみなし、以下の評価基準で評価を行った。
〔評価基準〕
 ○:ショートが発生したchの数が、0
 △:ショートが発生したchの数が、1~2
 ×:ショートが発生したchの数が、3~16
<<導通抵抗値>>
 上記で作製した接合体について、デジタルマルチメータ(品番:デジタルマルチメータ7555、横河電機社製)を用いて30chの端子-ITO配線間の抵抗値(Ω)を測定した。具体的には、4端子法にて電流1mAを流したときの、85℃85%RHで500時間経過後の抵抗値(導通抵抗値、Ω)を測定した。以下の評価基準で評価を行った。
〔評価基準〕
 ○:10Ω未満
 △:10Ω以上50Ω未満
 ×:50Ω以上
(実施例2~8、及び比較例1~5)
<異方性導電フィルムの作製、及び接合体の製造>
 実施例1において、導電性粒子含有層(ACF層)の組成、絶縁性接着層(NCF層)の組成、及びそれらの平均厚み、仮固定時の加熱及び押圧条件、並びにUV照射の有無を、表1-1、及び表1-2に記載のとおりに変更した以外は、実施例1と同様にして、異方性導電フィルムの作製、及び接合体の製造を行った。
 実施例1と同様の評価を行った。結果を表1-1、及び表1-2に示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
 表1-1、及び表1-2中、AUL-704は、導電性粒子(Ni/Auメッキ、樹脂コア、積水化学工業株式会社製、平均粒子径4μm)である。PKHHは、フェノキシ樹脂(巴化学工業株式会社製)である。JER806は、ビスフェノールF型エポキシ樹脂(三菱化学株式会社製)である。PHX3941HPは、イミダゾール硬化剤(旭化成株式会社製)である。
 比較例5におけるdeepUV照射は、USHIO社製のSP-9を用いて行った。比較例5においては、deepUV照射により、粒子中の光酸発生剤が、酸を発生するとともに、導電性粒子含有層中の硬化剤、及び絶縁性接着層中の硬化剤が、活性化する。
 実施例1~8では、ショート発生防止と、導通確保とが両立できていた。
 導電性粒子含有層の平均厚みが5μm~8μmである場合に、特に優れた結果が得られた(実施例1~2、実施例5~7参照)。
 導電性粒子含有層の平均厚みが、8μmを超えると、対向電極間における粒子の捕捉性が若干低下する。また、活性エネルギー線が、配線の側面から回折して対向電極間の粒子に届き、対向電極間の粒子の周辺の熱硬化性樹脂も若干硬化する。さらに、基板から遠い粒子にも活性エネルギー線が届きにくくなる。それらの結果により、導電性粒子含有層の平均厚みが8μmを超えると、ショート発生防止と、導通確保とが、導電性粒子含有層の平均厚みが5μm~8μmである場合よりも低下した。
 第2の配置工程において、導電性粒子含有層の熱硬化性樹脂の硬化温度よりも低い温度、且つできるだけ高温(前記硬化温度未満且つ前記硬化温度-10℃以上)で、異方性導電フィルムを加熱及び押圧する場合(実施例1~2、実施例5~7参照)の方が、そうしない場合(実施例4)よりも、導通抵抗値が優れていた。
 実施例8では、導電性粒子含有層の硬化剤、及び絶縁性樹脂層の硬化剤がアニオン系硬化剤であるために、活性エネルギー線によって光酸発生剤から発生した酸の一部が失活した結果、ショート発生防止が、カチオン系硬化剤を選択した場合にくらべて低下した。また、加熱、押圧の際には導電性粒子の絶縁皮膜に含まれる光酸発生剤によりアニオン種がわずかに失活した結果、導通抵抗値が、カチオン系硬化剤を選択した場合にくらべて劣る結果となった。
 比較例1~4では、ショート発生防止と、導通確保とが、両立できなかった。従来の絶縁コート導電性粒子を用いた比較例3でも、ファインピッチ12μmには対応できず、ショート発生防止と、導通確保とが、両立できなかった。
 比較例5では、導電性粒子含有層の硬化剤、及び絶縁性樹脂層の硬化剤が、活性エネルギー線(deep UV)によって活性化したために、加熱及び加圧前に導電性粒子層の熱硬化性樹脂、及び絶縁性樹脂層の熱硬化性樹脂に硬化が生じた結果、導通抵抗値が不十分となった。
 本発明の前記異方性導電フィルム、及び本発明の前記接続方法は、隣接電極間のショート防止と、対向電極間の導通とを両立できることから、隣接電極間のピッチが狭い(いわゆるファインピッチ)接続に好適に用いることができる。
   1   基板
   2   配線
   3   導電性粒子含有層
   31  導電性芯材
   32  絶縁皮膜
   33  硬化樹脂皮膜
   4   絶縁性接着層
   5   電子部品
   6   端子

Claims (5)

  1.  粒子、熱硬化性樹脂、及び硬化剤を含有する導電性粒子含有層と、
     熱硬化性樹脂、及び硬化剤を含有する絶縁性接着層と、
    を有し、
     前記導電性粒子含有層における前記粒子が、導電性芯材、及び前記導電性芯材の表面に、所定の波長の活性エネルギー線によって酸を発生する光酸発生剤を含有する絶縁皮膜を有し、
     前記導電性粒子含有層における前記熱硬化性樹脂が、前記酸によって硬化する硬化性樹脂を含有し、
     前記導電性粒子含有層における前記硬化剤が、前記所定の波長の活性エネルギー線によって活性化しない硬化剤であり、
     前記絶縁性接着層における前記硬化剤が、前記所定の波長の活性エネルギー線によって活性化しない硬化剤である、
    ことを特徴とする異方性導電フィルム。
  2.  前記導電性粒子含有層の平均厚みが、前記絶縁性接着層の平均厚み未満である請求項1に記載の異方性導電フィルム。
  3.  前記導電性粒子含有層における前記硬化剤が、カチオン系硬化剤であり、
     前記絶縁性接着層における前記硬化剤が、カチオン系硬化剤である、
    請求項1から2のいずれかに記載の異方性導電フィルム。
  4.  活性エネルギー線を透過する基板、及び前記活性エネルギー線を透過しない配線を有する配線基板の前記配線と、電子部品の端子とを接続させる接続方法であって、
     前記配線基板の前記配線上に、請求項1から3のいずれかに記載の異方性導電フィルムを配置する第1の配置工程と、
     前記異方性導電フィルム上に、前記電子部品を、前記電子部品の前記端子が前記異方性導電フィルムと接するように配置する第2の配置工程と、
     前記配線基板側から、前記異方性導電フィルムに前記活性エネルギー線を照射する活性エネルギー線照射工程と、
     前記電子部品を加熱押圧部材により加熱及び押圧する加熱押圧工程とを含み、
     前記活性エネルギー線は、前記光酸発生剤が酸を発生する所定の波長を含む活性エネルギー線である、
    ことを特徴とする接続方法。
  5.  前記第2の配置工程が、前記導電性粒子含有層の前記熱硬化性樹脂の硬化温度未満且つ前記硬化温度-10℃以上で、前記異方性導電フィルムを加熱及び押圧する仮固定処理を含む請求項4に記載の接続方法。
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